[go: up one dir, main page]

RU2420668C1 - Double-flow gas turbine engine - Google Patents

Double-flow gas turbine engine Download PDF

Info

Publication number
RU2420668C1
RU2420668C1 RU2009143181/06A RU2009143181A RU2420668C1 RU 2420668 C1 RU2420668 C1 RU 2420668C1 RU 2009143181/06 A RU2009143181/06 A RU 2009143181/06A RU 2009143181 A RU2009143181 A RU 2009143181A RU 2420668 C1 RU2420668 C1 RU 2420668C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cavity
turbine
pressure turbine
low pressure
discharge
Prior art date
Application number
RU2009143181/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Александрович Канахин (RU)
Юрий Александрович Канахин
Владимир Валентинович Кирюхин (RU)
Владимир Валентинович Кирюхин
Евгений Ювенальевич Марчуков (RU)
Евгений Ювенальевич Марчуков
Ирина Михайловна Стародумова (RU)
Ирина Михайловна Стародумова
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн")
Priority to RU2009143181/06A priority Critical patent/RU2420668C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2420668C1 publication Critical patent/RU2420668C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

FIELD: engines and pumps. ^ SUBSTANCE: double-flow gas turbine engine includes high pressure compressor, annular supply header, inter-labyrinth cavity adjacent to side surface of peripheral part of disc of high pressure turbine, which is separated from flow part of turbine with labyrinth seal, with inter-disc cavity separated from inter-labyrinth cavity with labyrinth seal and interconnected with flow part of turbine through cavity of slot channel in the area of peripheral part of disc of low pressure turbine. Compressor cavity is connected through the channel passing through inner cavities of blades of LP turbine nozzle diaphragm. Inter-disc cavity is divided into discharge cavity of HP turbine, discharge cavity of LP turbine, which are separated from each other with a wall fixed along outer diametre on nozzle diaphragm of LP turbine and labyrinth seal on the side of inner diametre of wall and cavity of slot channel, which is separated from discharge cavity of LP turbine with labyrinth seal. Discharge cavity of HP turbine is connected to cavity of slot channels with transit tubes. Discharge cavity of LP turbine is interconnected with annular supply header through channels. ^ EFFECT: invention provides the change and adjustment of axial forces acting on turbine rotors. ^ 9 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к системе охлаждения газотурбинного двигателя (ГТД), а именно к охлаждению междисковой полости турбины воздухом, отбираемым из компрессора.The invention relates to a cooling system for a gas turbine engine (GTE), and in particular to cooling an interdisc space of a turbine with air taken from a compressor.

Известен двухконтурный ГТД, содержащий компрессор высокого давления, думисная полость которого соединена через канал, проходящий через внутренние полости лопаток соплового аппарата турбины низкого давления, кольцевой питающий коллектор, межлабиринтную полость, примыкающую к боковой поверхности периферийной части диска турбины высокого давления, отделенную от проточной части турбины лабиринтным уплотнением, с междисковой полостью, отделенной от межлабиринтной полости лабиринтным уплотнением и сообщенную с проточной частью турбины через полость щелевого протока в районе периферийной части диска турбины низкого давления (см. патент РФ №2200859, МПК F02C 7/12, опубл. 2003 г.).Known double-circuit gas turbine engine, containing a high-pressure compressor, the dummy cavity of which is connected through a channel passing through the internal cavity of the blades of the nozzle apparatus of the low-pressure turbine, an annular feed manifold, an inter-labyrinth cavity adjacent to the peripheral part of the disk of the high-pressure turbine, separated from the turbine flow part labyrinth seal, with an interdisc cavity, separated from the interlabyrinth cavity, a labyrinth seal and in communication with the turbine flow through the cavity of the slotted duct in the region of the peripheral part of the disk of the low pressure turbine (see RF patent No. 2200859, IPC F02C 7/12, publ. 2003).

К большим достоинствам такого двигателя следует отнести утилизацию думисного воздуха и использование его для охлаждения междисковой полости турбины, в результате чего охлаждающий воздух охлаждает боковые поверхности дисков турбины высокого и низкого давлений и не выбрасывается в атмосферу, а вытекает в проточную часть турбины, повышая КПД двигателя.The great advantages of such an engine include the utilization of Dumis air and its use for cooling the interdisk cavity of the turbine, as a result of which the cooling air cools the side surfaces of the high and low pressure turbine disks and is not emitted into the atmosphere, but flows into the turbine flow path, increasing the engine efficiency.

Однако выпуск охлаждающего воздуха из думисной полости в междисковую полость нарушает баланс осевых сил, действующих на роторы турбины высокого и низкого давлений, что ведет к изменению сил, действующих на радиально-упорные подшипники и, следовательно, к уменьшению ресурса их работы и более частой их замене, которая невозможна без разборки двигателя. Чтобы привести осевые силы, действующие на роторы турбины высокого и низкого давлений, в норму, приходится изменять диаметры лабиринтных уплотнений на роторах турбины, что является серьезной переделкой конструкции, так как часть лабиринтов сделана заодно с дисками. Такие переделки возможны как при начале серийного производства и доводке технологии производства двигателя, так и при разработке различных модификаций этого двигателя.However, the release of cooling air from the dumis cavity into the interdisk cavity disrupts the balance of axial forces acting on the rotors of the high and low pressure turbines, which leads to a change in the forces acting on angular contact bearings and, consequently, to a reduction in their service life and their more frequent replacement , which is impossible without disassembling the engine. To bring the axial forces acting on the rotors of the high and low pressure turbines to normal, the diameter of the labyrinth seals on the turbine rotors must be changed, which is a serious alteration of the design, since part of the labyrinths is made in conjunction with the disks. Such alterations are possible both at the beginning of mass production and the refinement of engine production technology, and during the development of various modifications of this engine.

Задача изобретения не просто скомпенсировать влияние подачи думисного воздуха, подаваемого в междисковую полость турбины, на величины осевых сил, действующих на роторы турбин, а значит и на радиально-упорные подшипники опор двигателя, но и обеспечить возможность изменения и регулировки этих сил, что особенно актуально при доводке двигателя и при работе над модификациями двигателя, отличающимися друг от друга своими параметрами, например тягой.The objective of the invention is not only to compensate for the effect of the supply of dumis air supplied to the interdisk cavity of the turbine on the magnitude of the axial forces acting on the rotors of the turbines, and hence on the angular contact bearings of the engine mounts, but also to provide the ability to change and adjust these forces, which is especially important when fine-tuning the engine and when working on engine modifications that differ from each other in their parameters, such as traction.

Указанная задача достигается тем, что в двухконтурном ГТД, содержащем компрессор высокого давления, думисная полость которого соединена через канал, проходящий через внутренние полости лопаток соплового аппарата турбины низкого давления, кольцевой питающий коллектор, межлабиринтную полость, примыкающую к боковой поверхности периферийной части диска турбины высокого давления, отделенную от проточной части турбины лабиринтным уплотнением, с междисковой полостью, отделенной от межлабиринтной полости лабиринтным уплотнением и сообщенную с проточной частью турбины через полость щелевого протока в районе периферийной части диска турбины низкого давления, в нем междисковая полость разделена на разгрузочную полость турбины высокого давления, разгрузочную полость турбины низкого давления, отделенные друг от друга стенкой, закрепленной по наружному диаметру на сопловом аппарате турбины низкого давления и лабиринтным уплотнением со стороны внутреннего диаметра стенки и полость щелевого протока, отделенную от разгрузочной полости турбины низкого давления лабиринтным уплотнением. При этом разгрузочная полость турбины высокого давления соединена с полостью щелевого протока транзитными трубками, а разгрузочная полость турбины низкого давления сообщена с кольцевым питающим коллектором каналами.This problem is achieved in that in a double-circuit gas turbine engine containing a high-pressure compressor, the dummy cavity of which is connected through a channel passing through the internal cavities of the blades of the nozzle apparatus of the low-pressure turbine, an annular feed manifold, an interlabyrinth cavity adjacent to the side surface of the peripheral part of the high-pressure turbine disk separated from the turbine flow through a labyrinth seal, with an interdisc cavity separated from the interlabyrinth cavity by a labyrinth seal and communicated with the turbine flow part through the slotted duct cavity in the region of the peripheral part of the low pressure turbine disk, in it the interdisk cavity is divided into the unloading cavity of the high pressure turbine, the unloading cavity of the low pressure turbine, separated from each other by a wall fixed along the outer diameter to the turbine nozzle apparatus low pressure and labyrinth seal on the side of the inner diameter of the wall and the cavity of the slotted duct, separated from the discharge cavity of the low pressure turbine by the labyrinth seals. In this case, the discharge cavity of the high pressure turbine is connected to the cavity of the slotted duct by transit tubes, and the discharge cavity of the low pressure turbine is in communication with the annular feed manifold channels.

Кроме того, возможно, что:In addition, it is possible that:

- концы транзитных трубок жестко закреплены на стенке, отделяющей разгрузочные полости турбины высокого и низкого давлений, и на внутреннем корпусе соплового аппарата с помощью сварки или пайки;- the ends of the transit tubes are rigidly fixed to the wall separating the discharge cavities of the high and low pressure turbines, and to the inner body of the nozzle apparatus by welding or soldering;

- транзитные трубки выполнены изогнутыми;- transit tubes are made curved;

- транзитные трубки снабжены калиброванными участками;- transit tubes are equipped with calibrated sections;

- калиброванные участки транзитных трубок размещены со стороны полости щелевого протока и выполнены в виде съемных жиклеров;- calibrated sections of the transit tubes are placed on the side of the cavity of the slotted duct and are made in the form of removable jets;

- часть транзитных трубок со стороны полости щелевого протока снабжена съемными заглушками;- part of the transit tubes from the side of the cavity of the slotted duct is equipped with removable plugs;

- каналы, соединяющие разгрузочную полость турбины низкого давления с питающим коллектором, снабжены калиброванными участками;- channels connecting the discharge cavity of the low pressure turbine with the supply manifold are provided with calibrated sections;

- калиброванные участки каналов, соединяющих разгрузочную полость турбины низкого давления с питающим коллектором, выполнены в виде съемных жиклеров;- calibrated sections of the channels connecting the discharge cavity of the low pressure turbine with the supply manifold, made in the form of removable nozzles;

- часть каналов, соединяющих разгрузочную полость турбины низкого давления с питающим коллектором, снабжена заглушками.- part of the channels connecting the discharge cavity of the low pressure turbine with the supply manifold is equipped with plugs.

Разделение междисковой полости на разгрузочную полость турбины высокого давления, разгрузочную полость турбины низкого давления и полость щелевого протока, отделенную от разгрузочной полости турбины низкого давления лабиринтным уплотнением, позволяет получить три изолированные друг от друга полости, давления воздуха в которых воздействуют на боковые поверхности дисков турбины как высокого, так и низкого давлений, что дает возможность иметь в этих полостях разные давления воздуха, а значит и по разному воздействовать на диски турбин высокого и низкого давлений. В результате появляется возможность воздействовать на оба ротора турбины разными осевыми нагрузками.The separation of the interdisc cavity into the discharge cavity of the high-pressure turbine, the discharge cavity of the low-pressure turbine and the cavity of the slotted duct, separated from the discharge cavity of the low-pressure turbine by a labyrinth seal, makes it possible to obtain three cavities isolated from each other, the air pressures of which act on the side surfaces of the turbine disks as high and low pressures, which makes it possible to have different air pressures in these cavities, and therefore affect the turbine disks in different ways Exposure to extreme pressure and low pressure. As a result, it becomes possible to affect both turbine rotors with different axial loads.

Соединение разгрузочной полости турбины высокого давления с полостью щелевого протока транзитными трубками позволяет изменять давление в ней практически от относительно высокого давления межлабиринтной полости (с поправкой на перепад давлений на лабиринтном уплотнении) до относительно низкого давления полости щелевого протока, варируя площадью проходного сечения транзитных трубок.The connection of the discharge cavity of the high-pressure turbine with the cavity of the slotted duct by transit tubes allows one to change the pressure in it from a relatively high pressure of the labyrinth cavity (adjusted for the pressure drop across the labyrinth seal) to a relatively low pressure of the cavity of the slotted duct, varying the area of the passage section of the transit tubes.

Жесткое закрепление концов трубок на стенке, отделяющей разгрузочные полости турбины высокого и низкого давлений, и на внутреннем корпусе соплового аппарата с помощью сварки или пайки, позволяет транзитным трубкам помимо своей прямой функции выполнять еще и силовую функцию, подкрепляя в силовом отношении стенку, разделяющую разгрузочные полости турбин высокого и низкого давлений.Rigid fastening of the ends of the tubes on the wall separating the discharge cavities of the high and low pressure turbines and on the inner casing of the nozzle apparatus by welding or soldering allows the transit tubes to perform a power function in addition to their direct function, reinforcing the wall separating the discharge cavities in the force relation high and low pressure turbines.

Соединение разгрузочной полости турбины низкого давления с кольцевым питающим коллектором каналами позволяет изменять давление в разгрузочной полости турбины низкого давления, практически, от относительно высокого давления в полости кольцевого питающего коллектора до относительно низкого давления полости щелевого протока (с поправкой на перепад давления на лабиринтном уплотнении), варируя площадью каналов.The connection of the discharge cavity of the low pressure turbine with the annular feed manifold channels allows you to change the pressure in the discharge cavity of the low pressure turbine, practically, from a relatively high pressure in the cavity of the annular feed manifold to a relatively low pressure of the slotted duct cavity (adjusted for the differential pressure across the labyrinth seal), varying the area of the channels.

Выполнение транзитных трубок изогнутыми позволяет менять их жесткость и податливость вдоль продольной оси двигателя.The execution of the transit tubes curved allows you to change their rigidity and ductility along the longitudinal axis of the engine.

Выполнение на транзитных трубках калиброванных участков позволяет четко менять площадь проходного сечения трубок, что, в свою очередь, позволяет регулировать давление в разгрузочной полости турбины высокого давления.The implementation of calibrated sections on transit tubes allows you to clearly change the area of the tube cross section, which, in turn, allows you to adjust the pressure in the discharge cavity of the high pressure turbine.

Выполнение калиброванных участков транзитных трубок со стороны полости щелевого протока в виде съемных жиклеров позволяет выполнять нужную регулировку давления в разгрузочной полости турбины высокого давления без разборки соплового аппарата турбины низкого давления.The implementation of the calibrated sections of the transit tubes from the side of the cavity of the slotted duct in the form of removable jets allows you to perform the necessary pressure adjustment in the discharge cavity of the high pressure turbine without disassembling the nozzle apparatus of the low pressure turbine.

Выполнение части транзитных трубок со стороны полости щелевого протока со съемными заглушками позволяет выполнять еще более глубокую регулировку давления в разгрузочной полости турбины высокого давления без разборки соплового аппарата турбины низкого давления.The execution of part of the transit tubes from the side of the cavity of the slotted duct with removable plugs allows you to perform even deeper pressure control in the discharge cavity of the high pressure turbine without disassembling the nozzle apparatus of the low pressure turbine.

Снабжение каналов, соединяющих разгрузочную полость турбины низкого давления с питающим коллектором, калиброванными участками позволяет достаточно точно регулировать давление в разгрузочной полости турбины низкого давления.The supply of channels connecting the discharge cavity of the low pressure turbine with the supply manifold, calibrated sections allows you to accurately control the pressure in the discharge cavity of the low pressure turbine.

Выполнение калиброванных участков каналов, соединяющих разгрузочную полость турбины низкого давления с питающим коллектором, в виде съемных жиклеров позволяет выполнять нужную регулировку давления в разгрузочной полости турбины низкого давления без разборки соплового аппарата турбины низкого давления.The implementation of the calibrated sections of the channels connecting the discharge cavity of the low pressure turbine with the supply manifold, in the form of removable nozzles, allows you to perform the necessary pressure adjustment in the discharge cavity of the low pressure turbine without disassembling the nozzle apparatus of the low pressure turbine.

Снабжение части каналов, соединяющих разгрузочную полость турбины низкого давления с питающим коллектором, заглушками позволяет выполнять еще более глубокую регулировку давления в разгрузочной полости турбины низкого давления без разборки соплового аппарата турбины низкого давления.Providing part of the channels connecting the discharge cavity of the low pressure turbine with the supply manifold with plugs allows even deeper adjustment of the pressure in the discharge cavity of the low pressure turbine without disassembling the nozzle apparatus of the low pressure turbine.

На фиг.1 показан продольный разрез двухконтурного ГТД.Figure 1 shows a longitudinal section of a double-circuit gas turbine engine.

На фиг.2 показан продольный разрез турбины ГТД.Figure 2 shows a longitudinal section of a turbine engine.

На фиг 3 показан продольный разрез турбины ГТД с заглушками на транзитных трубках.Figure 3 shows a longitudinal section of a turbine engine with plugs on transit tubes.

На фиг.4 показан продольный разрез турбины ГТД с калиброванными участками на транзитных трубках.Figure 4 shows a longitudinal section of a turbine engine with calibrated sections on transit tubes.

Двухконтурный газотурбинный двигатель содержит компрессор высокого давления 1, думисная полость 2 которого соединена через канал 3, проходящий через теплообменник 4 внутренние полости 5 лопаток 6 соплового аппарата 7 турбины низкого давления 8, кольцевой питающий коллектор 9, межлабиринтную полость 10, примыкающую к боковой поверхности 11 периферийной части диска 12 турбины высокого давления 13, отделенную от проточной части турбины 14 лабиринтным уплотнением 15, с междисковой полостью 16, отделенной от межлабиринтной полости 10 лабиринтным уплотнением 17 и сообщенную с проточной частью турбины 14 через полость щелевого протока 18 в районе периферийной части диска 19 турбины низкого давления 8. Междисковая полость 16 разделена на разгрузочную полость 20 турбины высокого давления 13, разгрузочную полость 21 турбины низкого давления 8, отделенные друг от друга стенкой 22, закрепленной по наружному диаметру на сопловом аппарате 7 турбины низкого давления 8 и лабиринтным уплотнением 23 со стороны внутреннего диаметра стенки 22 и полость щелевого протока 18, отделенную от разгрузочной полости 21 турбины низкого давления 8 лабиринтным уплотнением 24, при этом разгрузочная полость 20 турбины высокого давления 13 соединена с полостью щелевого протока 18 транзитными трубками 25, а разгрузочная полость 21 турбины низкого давления 8 сообщена с кольцевым питающим коллектором 9 каналами 26.The double-circuit gas turbine engine contains a high-pressure compressor 1, the dummy cavity 2 of which is connected through a channel 3, passing through the heat exchanger 4, the internal cavities 5 of the blades 6 of the nozzle apparatus 7 of the low-pressure turbine 8, the annular feed manifold 9, the inter-labyrinth cavity 10 adjacent to the peripheral side surface 11 part of the disk 12 of the high pressure turbine 13, separated from the flow part of the turbine 14 by the labyrinth seal 15, with the interdisc cavity 16, separated from the interlabyrinth cavity 10 by the labyrinth seal 17 and communicated with the flow part of the turbine 14 through the cavity of the slotted duct 18 in the region of the peripheral part of the disk 19 of the low pressure turbine 8. The interdisc cavity 16 is divided into the discharge cavity 20 of the high pressure turbine 13, the discharge cavity 21 of the low pressure turbine 8, separated from each other a wall 22 fixed on the outer diameter of the nozzle apparatus 7 of the low-pressure turbine 8 and a labyrinth seal 23 on the side of the inner diameter of the wall 22 and the cavity of the slotted duct 18, separated from the discharge cavity 21 low pressure turbines 8 with a labyrinth seal 24, while the discharge cavity 20 of the high pressure turbine 13 is connected to the cavity of the slotted duct 18 by transit tubes 25, and the discharge cavity 21 of the low pressure turbine 8 is in communication with the annular supply manifold 9 channels 26.

Транзитные трубки 25 выполнены изогнутыми, их концы жестко закреплены на стенке 22, отделяющей разгрузочные полости 20 и 21, и на внутреннем корпусе 27 соплового аппарата 7 с помощью сварки или пайки и снабжены калиброванными участками 28 со стороны полости щелевого протока 18 и которые могут быть съемными. Часть транзитных трубок 25 со стороны полости щелевого протока 18 может быть снабжена съемными заглушками 29. Каналы 26, соединяющие разгрузочную полость 21 турбины низкого давления 8 с питающим коллектором 9, снабжены калиброванными участками 30. Часть каналов 26 может быть снабжена заглушками 31.The transit tubes 25 are made curved, their ends are rigidly fixed on the wall 22 separating the discharge cavities 20 and 21, and on the inner housing 27 of the nozzle apparatus 7 by welding or soldering and provided with calibrated sections 28 from the side of the cavity of the slotted duct 18 and which can be removable . Part of the transit tubes 25 from the side of the cavity of the slit duct 18 can be equipped with removable plugs 29. The channels 26 connecting the discharge cavity 21 of the low pressure turbine 8 with the supply manifold 9 are provided with calibrated sections 30. Some of the channels 26 can be equipped with plugs 31.

Теплообменник 4 установлен во втором контуре 32 газотурбинного двигателя. Междисковая полость 16 ограничена со стороны внутреннего диаметра лабиринтным уплотнением 33, установленным между роторами турбин высокого 13 и низкого 8 давлений. Думисная полость 2 отделена от проточной части компрессора высокого давления 34 лабиринтным уплотнением 35. В двигателе между компрессором высокого давления 1 и турбиной высокого давления 13 размещена камера сгорания 36. Лабиринтное уплотнением 33 отделяет внутренние полости 37 турбины от междисковой полости 16. Калиброванные участки 30 и 28 могут быть выполнены в виде съемных жиклеров 38 и 39.The heat exchanger 4 is installed in the second circuit 32 of the gas turbine engine. The interdisc cavity 16 is limited on the inner diameter side by a labyrinth seal 33 mounted between the rotors of the high 13 and low 8 pressure turbines. The dumis cavity 2 is separated from the flow part of the high-pressure compressor 34 by a labyrinth seal 35. A combustion chamber 36 is located in the engine between the high-pressure compressor 1 and the high-pressure turbine 13. The labyrinth seal 33 separates the internal cavities 37 of the turbine from the interdisc space 16. Calibrated sections 30 and 28 can be made in the form of removable jets 38 and 39.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Воздух из думисной полости 2 компрессора высокого давления 1 через канал 3, проходящий через воздухо-воздушный теплообменник 4, внутренние полости 5 лопаток 6 соплового аппарата 7, поступает в кольцевой питающий коллектор 9, из которого, с одной стороны, поступает в межлабиринтную полость 10, откуда направляется через лабиринтное уплотнение 15 в проточную часть турбины 14, и одновременно через лабиринтное уплотнение 17 поступает в разгрузочную полость 20 турбины высокого давления 13, из которой через транзитные трубки 25 с калиброванными участками 28 выходит в полость щелевого протока 18 и потом в проточную часть турбины 14.Air from the dumis cavity 2 of the high-pressure compressor 1 through the channel 3 passing through the air-air heat exchanger 4, the internal cavity 5 of the blades 6 of the nozzle apparatus 7, enters the annular feed manifold 9, from which, on the one hand, enters the inter-labyrinth cavity 10, from where it goes through the labyrinth seal 15 to the flow part of the turbine 14, and simultaneously through the labyrinth seal 17 it enters the discharge cavity 20 of the high pressure turbine 13, from which through transit tubes 25 with calibrated sections 28 goes into the cavity of the slotted duct 18 and then into the flow part of the turbine 14.

С другой стороны, воздух из питающего кольцевого коллектора 9 через каналы 26 поступает в разгрузочную полость 21 турбины низкого давления 8, и из нее выходит через лабиринтное уплотнение 24 в полость щелевого протока 18, а остальная часть через лабиринтное уплотнение 23 направляется в разгрузочную полость 20 турбины высокого давления 13, и вместе с воздухом, поступившим через лабиринтное уплотнение 17, эвакуируется через транзитные трубки 25 в полость щелевого протока 18 и далее в проточную часть турбины 14.On the other hand, air from the supply annular manifold 9 through the channels 26 enters the discharge cavity 21 of the low pressure turbine 8, and leaves it through the labyrinth seal 24 into the cavity of the slotted duct 18, and the rest through the labyrinth seal 23 is directed to the discharge cavity 20 of the turbine high pressure 13, and together with the air entering through the labyrinth seal 17, is evacuated through transit tubes 25 into the cavity of the slotted duct 18 and then into the flowing part of the turbine 14.

Калиброванные участки 28 и 30 позволяют регулировать проходные площади воздушных каналов и, таким образом, изменять уровень давлений в разгрузочных полостях 20 и 21.The calibrated sections 28 and 30 allow you to adjust the passage area of the air channels and, thus, change the pressure level in the discharge cavities 20 and 21.

При уменьшении площади калиброванных участков 28 вплоть до полного перекрытия повышается давление в разгрузочной полости 20 турбины высокого давления 13, и тем самым уменьшается осевая нагрузка турбины высокого давления 13 и увеличивается осевая нагрузка на радиально-упорный подшипник ротора высокого давления двигателя.By reducing the area of the calibrated sections 28 up to complete overlap, the pressure in the discharge cavity 20 of the high pressure turbine 13 increases, and thereby the axial load of the high pressure turbine 13 decreases and the axial load on the angular contact bearing of the high pressure rotor of the engine increases.

При уменьшении площади калиброванных участков 30 до малого расхода через лабиринтное уплотнение 24, сконструированное из условия недопущения обратного подтекания газовоздушной смеси из полости щелевого протока 18 в разгрузочную полость 21 турбины низкого давления 8, осевая нагрузка турбины низкого давления 8 уменьшается, а нагрузка на радиально-упорный подшипник ротора низкого давления двигателя возрастает.When the area of the calibrated sections 30 is reduced to a small flow rate through the labyrinth seal 24, constructed from the condition of preventing the backflow of the gas-air mixture from the cavity of the slotted duct 18 into the discharge cavity 21 of the low pressure turbine 8, the axial load of the low pressure turbine 8 decreases, and the load on the angular contact the low pressure rotor bearing of the engine is increasing.

Наличие двух автономных разгрузочных полостей турбин, разделенных стенкой 22 и двух автономных калиброванных участков 28 и 30, позволяет изменять уровень осевых нагрузок роторов двигателя одновременно или порознь и в широком диапазоне по величине.The presence of two autonomous discharge cavities of the turbines, separated by a wall 22 and two autonomous calibrated sections 28 and 30, allows you to change the level of axial loads of the rotors of the engine simultaneously or separately and in a wide range in size.

Это обстоятельство позволяет при разработке и доводке двигателя, не изменяя конструктивного и схемного облика двигателя, на этапе доводки двигателя по осевым нагрузкам, скорректировать эти нагрузки под необходимую долговечность и ресурс машины. Это значительно сокращает стоимость и сроки доводки двигателя.This circumstance allows us to adjust these loads for the necessary durability and resource of the engine during the development and refinement of the engine, without changing the design and layout of the engine, at the stage of fine-tuning the engine according to axial loads. This significantly reduces the cost and timing of engine refinement.

С помощью съемных жиклеров 38 и 39, а также съемных заглушек 31 и 29 регулирование осевой нагрузки на ротора турбин 8 и 13 может осуществляться плавно.Using removable jets 38 and 39, as well as removable plugs 31 and 29, the axial load on the rotor of the turbines 8 and 13 can be adjusted smoothly.

При реализации изобретения возможен смешанный вариант, когда одновременно на части воздуховодов размещаются съемные заглушки, а на другой части - съемные жиклеры.When implementing the invention, a mixed variant is possible, when at the same time removable plugs are placed on part of the ducts, and removable jets on the other part.

Установка только съемных заглушек значительно сокращает процесс доводки по осевой нагрузке, но чреват скачкообразным изменением осевой нагрузки - что не всегда приемлемо.Installing only removable plugs significantly reduces the process of adjusting for axial load, but is fraught with a spasmodic change in axial load - which is not always acceptable.

Claims (9)

1. Двухконтурный газотурбинный двигатель, содержащий компрессор высокого давления, думисная полость которого соединена через канал, проходящий через внутренние полости лопаток соплового аппарата турбины низкого давления, кольцевой питающий коллектор, межлабиринтную полость, примыкающую к боковой поверхности периферийной части диска турбины высокого давления, отделенную от проточной части турбины лабиринтным уплотнением, с междисковой полостью, отделенной от межлабиринтной полости лабиринтным уплотнением и сообщенную с проточной частью турбины через полость щелевого протока в районе периферийной части диска турбины низкого давления, отличающийся тем, что междисковая полость разделена на разгрузочную полость турбины высокого давления, разгрузочную полость турбины низкого давления, отделенные друг от друга стенкой, закрепленной по наружному диаметру на сопловом аппарате турбины низкого давления и лабиринтным уплотнением со стороны внутреннего диаметра стенки и полость щелевого протока, отделенную от разгрузочной полости турбины низкого давления лабиринтным уплотнением, при этом разгрузочная полость турбины высокого давления соединена с полостью щелевого протока транзитными трубками, а разгрузочная полость турбины низкого давления сообщена с кольцевым питающим коллектором каналами.1. A double-circuit gas turbine engine containing a high-pressure compressor, the dummy cavity of which is connected through a channel passing through the internal cavities of the blades of the nozzle apparatus of the low-pressure turbine, an annular feed manifold, an inter-labyrinth cavity adjacent to the side surface of the peripheral part of the high-pressure turbine disk, separated from the flow turbine parts with a labyrinth seal, with an interdisc cavity separated from the interlabyrinth cavity by a labyrinth seal and communicated with the flowing part the turbine through the cavity of the slotted duct in the region of the peripheral part of the disk of the low pressure turbine, characterized in that the interdisk cavity is divided into the discharge cavity of the high pressure turbine, the discharge cavity of the low pressure turbine separated by a wall fixed to the outer diameter of the nozzle apparatus of the low turbine pressure and labyrinth seal on the side of the inner diameter of the wall and the cavity of the slotted duct, separated from the discharge cavity of the low pressure turbine by the labyrinth densification, while the discharge cavity of the high pressure turbine is connected to the cavity of the slotted duct by transit tubes, and the discharge cavity of the low pressure turbine is in communication with the annular feed manifold channels. 2. Двухконтурный газотурбинный двигатель по п.1, отличающийся тем, что концы транзитных трубок жестко закреплены на стенке, отделяющей разгрузочные полости турбины высокого и низкого давлений, и на внутреннем корпусе соплового аппарата с помощью сварки или пайки,2. The double-circuit gas turbine engine according to claim 1, characterized in that the ends of the transit tubes are rigidly fixed to the wall separating the discharge cavities of the high and low pressure turbines and to the inner nozzle apparatus by welding or soldering, 3. Двухконтурный газотурбинный двигатель по п.2, отличающийся тем, что транзитные трубки выполнены изогнутыми.3. The dual-circuit gas turbine engine according to claim 2, characterized in that the transit tubes are made curved. 4. Двухконтурный газотурбинный двигатель по п.1, отличающийся тем, что транзитные трубки снабжены калиброванными участками.4. The dual-circuit gas turbine engine according to claim 1, characterized in that the transit tubes are equipped with calibrated sections. 5. Двухконтурный газотурбинный двигатель по п.4, отличающийся тем, что калиброванные участки транзитных трубок размещены со стороны полости щелевого протока и выполнены в виде съемных жиклеров.5. The dual-circuit gas turbine engine according to claim 4, characterized in that the calibrated sections of the transit tubes are located on the side of the slotted duct cavity and are made in the form of removable jets. 6. Двухконтурный газотурбинный двигатель по п.1, отличающийся тем, что часть транзитных трубок со стороны полости щелевого протока снабжена съемными заглушками.6. The dual-circuit gas turbine engine according to claim 1, characterized in that part of the transit tubes from the side of the cavity of the slotted duct is equipped with removable plugs. 7. Двухконтурный газотурбинный двигатель по п.1, отличающийся тем, что каналы, соединяющие разгрузочную полость турбины низкого давления с питающим коллектором, снабжены калиброванными участками.7. The double-circuit gas turbine engine according to claim 1, characterized in that the channels connecting the discharge cavity of the low pressure turbine to the supply manifold are provided with calibrated sections. 8. Двухконтурный газотурбинный двигатель по п.7, отличающийся тем, что калиброванные участки каналов, соединяющих разгрузочную полость турбины низкого давления с питающим коллектором, выполнены в виде съемных жиклеров.8. The dual-circuit gas turbine engine according to claim 7, characterized in that the calibrated sections of the channels connecting the discharge cavity of the low pressure turbine to the supply manifold are made in the form of removable jets. 9. Двухконтурный газотурбинный двигатель по п.1, отличающийся тем, что часть каналов, соединяющих разгрузочную полость турбины низкого давления с питающим коллектором, снабжены заглушками. 9. The double-circuit gas turbine engine according to claim 1, characterized in that part of the channels connecting the discharge cavity of the low pressure turbine to the supply manifold is provided with plugs.
RU2009143181/06A 2009-11-24 2009-11-24 Double-flow gas turbine engine RU2420668C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009143181/06A RU2420668C1 (en) 2009-11-24 2009-11-24 Double-flow gas turbine engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009143181/06A RU2420668C1 (en) 2009-11-24 2009-11-24 Double-flow gas turbine engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2420668C1 true RU2420668C1 (en) 2011-06-10

Family

ID=44736720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009143181/06A RU2420668C1 (en) 2009-11-24 2009-11-24 Double-flow gas turbine engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2420668C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2474710C1 (en) * 2011-10-28 2013-02-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" System of axial forces adjustment on radial-thrust bearing of turbine machine rotor
CN103016153A (en) * 2013-01-09 2013-04-03 北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司 Axial force adjusting device for rotor of gas turbine
CN113153437A (en) * 2021-04-15 2021-07-23 中国航发湖南动力机械研究所 High-power-magnitude axial force adjusting structure of power turbine rotor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2474710C1 (en) * 2011-10-28 2013-02-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" System of axial forces adjustment on radial-thrust bearing of turbine machine rotor
CN103016153A (en) * 2013-01-09 2013-04-03 北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司 Axial force adjusting device for rotor of gas turbine
CN113153437A (en) * 2021-04-15 2021-07-23 中国航发湖南动力机械研究所 High-power-magnitude axial force adjusting structure of power turbine rotor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2619955C2 (en) Sectional cooling device and method of nozzle guide vane cooling
EP2187019B1 (en) Gas turbine with exhaust section structure
JP4981970B2 (en) gas turbine
US9279341B2 (en) Air system architecture for a mid-turbine frame module
US7063503B2 (en) Turbine shroud cooling system
US7766607B2 (en) Device for ventilating turbine disks in a gas turbine engine
US8511969B2 (en) Interturbine vane with multiple air chambers
CN102607065B (en) There is the gas turbine burner end-cap assembly of integrated current limiter and manifold seal
US6910852B2 (en) Methods and apparatus for cooling gas turbine engine rotor assemblies
US8387401B2 (en) Cooling passage cover, manufacturing method of the cover, and gas turbine
US20090232642A1 (en) Adjustable compressor bleed system and method
RU2013118552A (en) INTERMEDIATED GAS-TURBINE ENGINE
RU2002109453A (en) REDUCED CONTROL SYSTEM FOR SIMPLIFIED CONTROL FOR TURBO-REACTIVE OR TURBO-SCREW ENGINE
CN110268152B (en) Turbofan engine comprising an intermediate flow for supplying air to an exhaust housing of the turbofan engine through radial arms
US20170191664A1 (en) Cooled combustor for a gas turbine engine
US8011879B2 (en) Transition channel between two turbine stages
RU2420668C1 (en) Double-flow gas turbine engine
JP2017129107A (en) Exhaust frame
CN102996249B (en) Gas turbine
US11585228B2 (en) Technique for cooling inner shroud of a gas turbine vane
JP5210891B2 (en) Gas turbine engine with valves to establish communication between the two enclosures
KR20070115745A (en) Cooling optimizer for gas turbine
EP2410138B1 (en) Gas turbine engine flange arrangement and method for retrofitting same
US9835087B2 (en) Turbine bucket
RU49122U1 (en) GAS-TURBINE ENGINE ROTOR SUPPORT SEAL

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20130926

PD4A Correction of name of patent owner